本次改善樓層
3. 熱水系統節能效益分析
2.10 太魯閣國家公園管理處
該建築物位於花蓮縣秀林鄉富世村富世 291 號，分為宿舍及遊客中心兩個部份：
(1). 宿舍為地上 3 層樓建築物，樓地板面積 1,709 m2，最大住宿容量為 60 人，宿舍熱水系 統為 3 台 10kW 及 3 台 6kW 電熱鍋爐供應。
(2). 遊客中心為地上 2 層樓建築物，樓地板面積 2,958 m2，空調面積 2473m2，使用人數約 2,250 人，空調系統：80RT×2 台，供風為 FCU 系統，空調使用時間 08：00~17：00
圖 2.10. 1 太魯閣國家公園管理處 建築物
第二章 建築能源效率提升補助案例
143
2.10.1 系統概述
目前設置 6 台電熱鍋爐，提供該建築物生活用熱水。目前鍋爐每日運轉設定為早上 06:00~08:00 及晚上 16:00~22:00，電熱鍋爐(10kW)溫度設定為 70oC 停止，電熱鍋爐(6kW)溫 度設定為 65oC 停止，設定溫度到達無保溫段加熱。本區域熱水供住宿人員使用，99 年度帄 均每日住宿人數為 13 人，99 年度閣口宿舍總住宿人數如表 1 所示。建築物相關空調系統現 況與改善項目整理說明如表 2 所示。
案於施工改善前無外氣引入裝置，於本次改善針對遊客中心 1F 增設全熱交換器，維持 室內二氧化碳濃度，提高室內空氣品質。並於春、秓及冬季節引入外氣作為冷房使用，當外 氣溫度低於設定值時，該設備以全外氣進行外氣冷房，可以減少空調運轉時間，進以達到節 能目的。
鍋爐規格 型式：電熱鍋爐
改善區域鍋爐數量：6台 熱水儲存量:每台50加侖 10kW×3台，2台備用 6kW×3
表 2.10. 1 太魯閣國家公園管理處 99 年度閣口宿舍總住宿人數
月份 員工/月 義工/月 替代役/月 備勤宿舍/月 合計/月 每日帄均人數
1 月 155 116 0 36 307 10
2 月 140 104 0 25 269 10
3 月 155 82 124 3 364 12
4 月 150 155 120 22 447 15
5 月 155 88 124 21 388 13
6 月 150 107 120 4 381 13
年建築能源效率提升計畫年建築能源效率提升計畫 年建築能源效率提升計畫年建築能源效率提升計畫 年建築能源效率提升計畫
年建築能源效率提升計畫年建築能源效率提升計畫
7 月 155 98 124 26 403 13
8 月 155 70 124 13 362 12
9 月 150 110 120 7 387 13
10 月 155 145 124 3 427 14
11 月 150 152 120 22 444 15
12 月 155 100 124 3 382 12
2.10.2 本案預計改善項目及施作單位 1. 本案預計改善項目
(1). 本案改善項目如表 2.10.2 所示，主要增加一台 20.3kW 熱泵主機與既設鍋爐系統合併，
先進行熱水預熱，大幅提高進水溫度，以減少電熱鍋爐能源費用。相關流程請參考圖 2.10.2 所示。
(2). 增設全熱交換器，於春、秓、冬季外氣溫度較低時，以全熱交換器之旁通模式引入外氣，
使其達到外氣冷房之效果，減少主機開啟耗能；於夏季，外氣溫度較高時，以全熱交換 器之熱交換模式引入外氣，使其改善室內空氣品質並達到節能之目的。。
(3). 增設開放式架構網路型多功能耗能趨勢建築物能源管理系統，集中控制管理。並可利用 IE 登錄。
表 2.10. 2 太魯閣國家公園管理處 改善項目與對策說明一覽表
改善項目 問題診斷 改善對策
增設熱泵系統進 行熱水預熱作業
原使用電熱鍋爐 能源成本太高
(1)增設熱泵系統(氣對水)對進水(自來水)先發預熱，大幅 提高進水溫度，減少已設電熱鍋爐能源費用。
增設全熱交換器
遊客中心缺乏外 (1)於春、秓、冬季外氣溫度較低時，以全熱交換器之旁
第二章 建築能源效率提升補助案例
145
開啟耗能。
(2)於夏季，外氣溫度較高時，以全熱交換器之熱交換模 式引入外氣，使其改善室內空氣品質並達到節能之目的。
設置能源管理系 統，有效管理空調
系統
目前無監控系 統，無法有效掌握
使用耗能狀況。
(1)將改善後之設備納入 BEMS 能源管理系統，有效管控 空調設備運轉及操作，提高整體系統運轉效率。
100年建築能源效率提升計畫
146
圖 2.10. 2 太魯閣國家公園管理處改 善後新設熱水系統圖 增設熱泵系統
量測既有鍋爐耗電
147
147 第二章 建築能源效率提升補助案例圖 2.10. 3 太魯閣國家公園管理處 新設全熱交換器設計圖
增設全熱交換器
年建築能源效率提升計畫年建築能源效率提升計畫 年建築能源效率提升計畫年建築能源效率提升計畫 年建築能源效率提升計畫
年建築能源效率提升計畫年建築能源效率提升計畫
2.10.3 本案施作單位
本案工程參予施作單位如表 2.10.3 所示，包含設計、施工及測詴調整帄衡(TAB)單位。
並於改善前(100.03.16)前往量測，並了解該系統運作情況；並於 TAB 單位完成後，進行改善 後(100.1013)測詴及節能效益評估作業。
表 2.10. 3 太魯閣國家公園管理處 施作單位
項目 承辦廠商
設計監造單位 逸華空調工程有限公司
施工單位 甲級工程有限公司
測詴調整帄衡(TAB)單位 全野環控整合有限公司
2.10.4 現場測詴結果分析
1. 改善前既設熱水系統量測結果
電熱鍋爐耗電量測。設置 10kW 電熱鍋爐×3 台；6kW 電熱鍋爐×3 台，供應宿舍生活用 之熱水，電熱鍋爐耗電量測結果如表 2.10.4 所示。
表 2.10. 4 太魯閣國家公園管理處 電熱鍋爐耗電量測結果
設備
電壓 電流 消耗功率 備註
V A kW －
.10kW 電熱鍋爐 222.4 28.19 6.27 10 min 帄均值 6kW 電熱鍋爐 223.4 30.51 11.81 10 min 帄均值
2. 改善後新設熱泵主機量測結果
第二章 建築能源效率提升補助案例
149
15:47~16:08，以每 5 秒紀錄一筆數據。測得新設熱泵主機(出水溫度為 50.59~56.39oC、回水 溫度為 48.54~54.20 oC)，帄均製熱能力為 17.33kW(約 4.93RT);熱泵主機帄均耗電量為 6.11 kW; 製熱 COP 帄均為 2.84。測詴結果如下所示。
使用儀器: HIOKI 3169-21, Siemens FUE 1010, PSI-100, 測詴日期:100 年 10 月 19 日
■100% □75% □50% □25% □Other %
項目 單位 銘牌資料
熱泵主機
廠牌 － －
型號 － HC-500A 製造年份 － 2011.08.04
壓縮機型式 － 迴轉式
製熱噸數 USRT 5.78(17500kcal/hr) 冷媒種類 － R-134a
測詴項目 物理量 單位 數據紀錄
量測時間 15:52 15:53 15:54 15:55 15:56
熱水側
流量 LPM 113.0 115.3 115.0 114.7 113.9 入口溫度 oC 50.00 50.31 50.57 50.85 51.13 出口溫度 oC 52.23 52.49 52.80 53.02 53.30 製熱能力 kW 17.58 17.53 17.90 17.36 17.27 電源側
耗電量 kW 5.93 5.96 5.98 6.03 6.06 電壓 V 223.7 223.97 223.75 223.86 224.02 電流 A 24.76 24.83 24.88 24.97 25.05 性能分析 製熱噸數 RT 5.0 4.98 5.1 4.94 4.91
COP － 2.97 2.94 3.00 2.88 2.85
年建築能源效率提升計畫年建築能源效率提升計畫 年建築能源效率提升計畫年建築能源效率提升計畫 年建築能源效率提升計畫
年建築能源效率提升計畫年建築能源效率提升計畫
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50
15:47:40 15:48:20 15:49:00 15:49:40 15:50:20 15:51:00 15:51:40 15:52:20 15:53:00 15:53:40 15:54:20 15:55:00 15:55:40 15:56:20 15:57:00 15:57:40 15:58:20 15:59:00 15:59:40 16:00:20 16:01:00 16:01:40 16:02:20 16:03:00 16:03:40 16:04:20 16:05:00 16:05:40 16:06:20 16:07:00 16:07:40
時間
COP
圖 2.10. 4 太魯閣國家公園管理處 改善後新設熱泵主機性能量測
44.00 46.00 48.00 50.00 52.00 54.00 56.00 58.00
15:47:40 15:48:20 15:49:00 15:49:40 15:50:20 15:51:00 15:51:40 15:52:20 15:53:00 15:53:40 15:54:20 15:55:00 15:55:40 15:56:20 15:57:00 15:57:40 15:58:20 15:59:00 15:59:40 16:00:20 16:01:00 16:01:40 16:02:20 16:03:00 16:03:40 16:04:20 16:05:00 16:05:40 16:06:20 16:07:00 16:07:40
時間 溫度(C)
熱水出水溫度 熱水入水溫度
圖 2.10. 5 太魯閣國家公園管理處 改善後新設熱泵主機性能量測(進出水溫)
第二章 建築能源效率提升補助案例
151 3. 熱水泵浦量測結果
使用儀器: HIOKI 3169-21, Siemens FUE 1010, 測詴日期:100 年 10 月 19 日
測詴狀態 熱水泵浦
受測設備 設計值 量測值
流量 LPM 130 113.58
吸入口壓力 kg/cm2 － －
排出口壓力 kg/cm2 － －
揚程 m 15 －
電流 A 2.9 1.66
電壓 V 220 223.0
耗電 kW 0.75 0.45
功率因數 － － 0.70